RU2176276C2 - Способ обеднения шлаков, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы - Google Patents
Способ обеднения шлаков, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176276C2 RU2176276C2 RU99127071A RU99127071A RU2176276C2 RU 2176276 C2 RU2176276 C2 RU 2176276C2 RU 99127071 A RU99127071 A RU 99127071A RU 99127071 A RU99127071 A RU 99127071A RU 2176276 C2 RU2176276 C2 RU 2176276C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- electrode
- gas
- noble metals
- melt
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 title 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 20
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 pouring the melt Chemical compound 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000011020 pilot scale process Methods 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Способ обеднения предусматривает продувку расплава в электропечи восстановительными газами, подаваемыми в приэлектродную зону при определенной интенсивности дутья. Интенсивность дутья поддерживают в пределах 0,3-0,9 нм3/(т•мин), при этом мощность в приэлектродной зоне поддерживают в пределах 350-700 кВт/м2, а газ подают в зону расплава не далее 2,5 диаметра электрода на глубину от Нэ до Нэ+0,5Dэ, где Dэ - диаметр электрода, Нэ - заглубление электрода в шлак. Оптимальное содержание углерода в восстановительном газе 0,4-0,6 кг/нм3. Способ позволяет снизить энергозатраты при одновременном получении шлаков с пониженным содержанием цветных и благородных металлов. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к процессу электропечного обеднения шлаков медно-никелевого производства, и может быть использовано для извлечения тяжелых цветных и благородных металлов из шлаков металлургического производства.
Наиболее близким является способ обеднения шлаков (Ванюков А.В. Шлаки и штейны цветной металлургии, Москва, Металлургия, 1969, с.372-373), содержащих тяжелые цветные и благородные металлы, включающий заливку расплава, загрузку шихты, состоящей из сульфидизатора, флюсов и твердого восстановителя, плавку под слоем восстановителя в присутствии штейна и последующее отстаивание. Недостатком способа является то, что получение шлаков с низким остаточным содержанием цветных металлов (например, Ni и Со менее 0,1%) при высокой интенсивности процесса и низких удельных расходах электроэнергии и газа-восстановителя не достигается.
Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности процесса обеднения шлаков по тяжелым цветным и благородным металлам при снижении удельных затрат электроэнергии и газа-восстановителя при получении шлаков с низким остаточным содержанием обедняемых цветных металлов.
Технический результат достигается тем, что обеднение шлаков, содержащих тяжелые цветные металлы, осуществляют восстановлением в электропечи, согласно изобретению, продувку ведут восстановительным газом при интенсивности дутья 0,3-0,9 нм3/(т•мин) при одновременном поддержании удельной мощности 350-700 кВт на м2 зеркала ванны печи, при этом газ вводят в зону расплава не далее 2,5 Dэ от оси электрода и на глубину шлакового расплава в пределах от Hэ до Hэ+0,5 Dэ, где Dэ - диаметр электрода, а Hэ - заглубление электрода в шлак.
Кроме того, дополнительным параметром процесса является содержание углерода в используемом газе-восстановителе 0,4-0,6 кг/нм3.
Указанные параметры были установлены в результате исследований рассматриваемого процесса на укрупненно-лабораторной трехэлектродной электропечи мощностью 225 кВт в процессе исследований рассматриваемого процесса с различными шлаковыми расплавами, содержащими тяжелые цветные и благородные металлы.
Известно, что процессы взаимодействия восстановительных газов со шлаковыми расплавами сопровождаются затратами тепла, как на пиролиз восстановительных газов, так и на сами процессы восстановления. Успешное развитие восстановительных процессов является необходимым условием для эффективного обеднения шлаковых расплавов. Если в зоне реакции будет иметь место охлаждение расплава за счет вышеуказанных эндотермических реакций, то процессы восстановления будут замедляться, что соответственно приведет и к замедлению процессов обеднения и снижению его интенсивности. Известно также, что в электропечи с погруженными в шлак электродами 70-75% энергии выделяется вблизи электродов, в приэлектродной зоне. С этим и связана необходимость учета места ввода восстановительного газа в расплав относительно электродов. Если заявленный диапазон интенсивности дутья, обеспечивающий эффективное протекание процесса обеднения, достигнут для заданного количества шлака в электропечи, то газ может подаваться под один или несколько электродов, но в определенном месте относительно электрода. С этим же обстоятельством связана и необходимость поддержания определенной удельной мощности в расплаве, для покрытия затрат тепла на интенсивное протекание эндотермических реакций, обеспечивающих эффективное обеднение расплава.
Т. е. , чтобы процесс обеднения протекал эффективно в соответствии с поставленными целями, требуется одновременное соблюдение целого комплекса условий, а именно: поддержание удельной мощности в заявленном интервале должно сопровождаться подачей газа в определенное место шлакового расплава с определенной интенсивностью.
Указанные параметры были определены, как указывалось в опытах на укрупненно-лабораторной электропечи, и затем подтвердились в опытно-промышленном масштабе на установке емкостью по шлаку 25-30 т и установленной мощностью трансформатора 3,8 кВт.
Пример осуществления предлагаемого способа проиллюстрирован на конвертерных шлаках Надеждинского металлургического завода Норильского горно-металлургического комбината. Исходные шлаки имели следующий состав, мас.%: никель - 0,87; кобальт- 0,26.
Электропечная установка представляла собой прямоугольную трехэлектродную электропечь. Установленная мощность трансформатора составляла 225 кВт. Поскольку на данной установке невозможно достичь всех значений заявленной удельной мощности за счет увеличения мощности трансформатора из-за ограниченной величины его установленной мощности, то изменение удельной мощности проводилось и за счет изменения площади пода печи. Изменение площади пода производилось увеличением толщины футеровки стен и соответствующим уменьшением при этом площади пода в интервале 0,15-0,5 м. Диаметр графитированных электродов составлял 100 мм. Методика проведения опытов заключалась в следующем. В печь заливалось около 0,3-0,5 т расплавленного конвертерного шлака из дуговой электропечи-миксера и 100-200 кг штейна. Началом опыта считали момент подачи в расплав восстановительного газа и электроэнергии. Подача газа в расплав осуществлялась через фурму, погружаемую в заданную зону расплава. Часть опытов проводили, продувая расплав через отверстие в электроде, заглубляемом на заданную глубину. В качестве восстановительного газа использовали природный газ (содержание углерода в природном газе 0,55 кг/м3) и соляровое масло, распыленное в токе азота. Изменение содержания углерода в подаваемом в расплав восстановительном газе достигалось изменением соотношения восстановитель-азот. Изменение интенсивности дутья, определяемой как расход газа на 1 т шлакового расплава, находящегося в печи в мин., достигалось изменением расхода
Время продувки составляло 20-40 мин. О степени обеднения судили по содержанию обедняемого металла в обедненном шлаке.
Время продувки составляло 20-40 мин. О степени обеднения судили по содержанию обедняемого металла в обедненном шлаке.
Условия опытов примера осуществления процесса обеднения указанных шлаков в электропечи при продувке шлаковой ванны природным газом представлены в таблице 1. Результаты опытов представлены в таблице 2.
Как следует из приведенных в таблицах 1 и 2 данных во всех случаях, когда поддерживались заявляемые параметры процесса, имело место глубокое обеднение шлака при минимальных расходах восстановителя и электроэнергии (режимы 3-5, 11-12, 18, 22, 28-30). При отклонении от заявляемых параметров наблюдалось повышенное содержание металлов в обедняемом шлаке: режимы 1-2 при сниженной интенсивности дутья, режимы 8-10 при пониженной удельной мощности, режимы 26-27 и 31-32 при отклонении от заявляемых мест ввода расплава, режимы 15-17 при пониженном содержании в восстановительном газе углерода. При превышении удельной мощности или интенсивности дутья сверх заявляемых параметров имело место также глубокое обеднение шлака, такое же как и при близких заявляемых параметрах, но при этом удельные расходы электроэнергии и восстановителя повышались (см. режимы 6-7, 13-14, 19-21). Аналогичные приведенным закономерности были получены и с другими шлаковыми расплавами, содержащими тяжелые цветные и благородные металлы (шлаки шахтной плавки, расплавы окисленных никелевых руд, шлаки автогенной плавки, шлаки аффинажного производства).
Claims (2)
1. Способ обеднения шлаков, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы, восстановлением в электропечи, отличающийся тем, что шлак продувают восстановительным газом с интенсивностью дутья 0,3-0,9 нм3/(т.мин) при одновременном поддержании удельной мощности в печи в пределах 350-700 кВт на 1 м2 зеркала ванны печи, при этом вводят газ в шлак не далее 2,5Dэ от оси электрода и на глубину в пределах от Нэ до Нэ+0,5Dэ, где Dэ - диаметр электрода, а Нэ - заглубление электрода в шлак.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановительный газ содержит углерод в количестве 0,4-0,6 кг/нм3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127071A RU2176276C2 (ru) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Способ обеднения шлаков, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127071A RU2176276C2 (ru) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Способ обеднения шлаков, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99127071A RU99127071A (ru) | 2001-09-20 |
| RU2176276C2 true RU2176276C2 (ru) | 2001-11-27 |
Family
ID=20228500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99127071A RU2176276C2 (ru) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Способ обеднения шлаков, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2176276C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682197C1 (ru) * | 2018-05-31 | 2019-03-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1735408A1 (ru) * | 1990-04-10 | 1992-05-23 | Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина | Способ переработки шлаков производства т желых цветных металлов |
| RU2081927C1 (ru) * | 1995-03-31 | 1997-06-20 | Акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов" | Способ извлечения благородных металлов из шлаков аффинажного производства |
| SU1818851A1 (ru) * | 1991-05-12 | 1999-06-10 | Московский институт стали и сплавов | Способ обеднения полиметаллических шлаков |
-
1999
- 1999-12-22 RU RU99127071A patent/RU2176276C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1735408A1 (ru) * | 1990-04-10 | 1992-05-23 | Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина | Способ переработки шлаков производства т желых цветных металлов |
| SU1818851A1 (ru) * | 1991-05-12 | 1999-06-10 | Московский институт стали и сплавов | Способ обеднения полиметаллических шлаков |
| RU2081927C1 (ru) * | 1995-03-31 | 1997-06-20 | Акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов" | Способ извлечения благородных металлов из шлаков аффинажного производства |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВАНЮКОВ А.В. и др. Шлаки и штейны цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1969, с. 372 и 373. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682197C1 (ru) * | 2018-05-31 | 2019-03-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2125112C1 (ru) | Способ производства ферросплава | |
| AU2007204927B2 (en) | Use of an induction furnace for the production of iron from ore | |
| RU99105748A (ru) | Установка и способ (варианты) получения расплавов металла | |
| KR20010053024A (ko) | 스틸 슬랙 처리 방법 | |
| US20230323491A1 (en) | Process for producing raw steel and aggregate for production thereof | |
| US6270554B1 (en) | Continuous nickel matte converter for production of low iron containing nickel-rich matte with improved cobalt recovery | |
| CA1102141A (en) | Process for the extraction of non-ferrous metals from slags and other metallurgical by-products | |
| RU2121518C1 (ru) | Способ переработки оксидного сырья, содержащего цветные металлы | |
| KR100291250B1 (ko) | 전기제강소먼지환원방법및장치 | |
| RU2360984C1 (ru) | Способ извлечения металлов платиновой группы | |
| RU2176276C2 (ru) | Способ обеднения шлаков, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы | |
| EP4653554A1 (en) | Molten-iron production method | |
| CN120958147A (zh) | 用于在电弧炉中由低碳直接还原铁生产铁水或其合金的方法 | |
| US6887298B1 (en) | Method and equipment for smelting non-ferrous metal sulphides in a suspension smelting furnace in order to produce matte of a high non-ferrous metal content and disposable slag | |
| KR20250028427A (ko) | 전기 용융기 내에서의 철 용융물의 생산 방법 | |
| JPH0578759A (ja) | スラグ中の非鉄金属酸化物の還元方法 | |
| RU2213788C2 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
| RU2058407C1 (ru) | Способ переработки вторичного медно-цинкового сырья | |
| US4131451A (en) | Method for removing zinc from zinc-containing slags | |
| RU2150514C1 (ru) | Шихтовой брикет для производства высококачественной стали и способ его получения | |
| RU2139938C1 (ru) | Способ переработки железомарганцевого сырья | |
| FI64191C (fi) | Foerfarande foer tillvaratagande av nickel ur nickel-jaern-slagg eller nickelmalm av laog grad | |
| RU2153023C1 (ru) | Способ переработки минерального сырья, содержащего марганец, с извлечением металлов | |
| RU2192482C2 (ru) | Способ получения стали | |
| CA1195509A (en) | Method of producing metallic nickel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091223 |